碘和硒对甲状腺的影响

辛笑笑，李昭英

(1.山西医科大学，山西 太原 030001；2.山西医科大学第一医院，山西 太原 030001)

碘和硒对甲状腺的影响

辛笑笑1，李昭英2*

(1.山西医科大学，山西 太原 030001；2.山西医科大学第一医院，山西 太原 030001)

甲状腺轴的功能很大程度地依赖微量元素碘及硒。碘是合成甲状腺素、三碘甲腺原氨酸的一种必需组成成分，碘缺乏、碘过量均会导致甲状腺疾病的增加。硒是人体必需的一种微量元素，在甲状腺中含量最高。体内硒水平的变化会影响甲状腺良、恶性疾病的发生，目前发现补充不同的硒制剂对甲状腺疾病有预防及治疗作用。因此，硒和碘对甲状腺的功能结构发挥相当重要的作用。

1 硒的简介

硒在1817由瑞典化学家Berzelius当作一种基本的微量元素发现后，人类对它的探索就未停止过脚步。目前已经发现硒与人体健康密切相关，是人类饮食中不可或缺的一种营养成分，它存在于土壤及水中，因此可以通过植物及水生生物进入食物链中。在不同环境及不同国家，硒的分布会有很大差异，其中在中亚地区及大部分欧洲国家中土壤中的硒、碘浓度均较低；而在美国及日本，硒是充足的[1]。有些地区因为土壤中硒浓度较低出现了低硒相关的地方病，比如大骨节病及发生在我国克山县的克山病。因此硒对人体健康相当重要。

1.1 硒的代谢

人体主要从食物中摄取硒，它在体内以硒代半胱氨酸形式存在，将含硒代半胱氨酸的蛋白称为“硒蛋白”。迄今为止在人体已发现了30多种硒蛋白，主要包括谷胱甘肽过氧化物酶(Gpx)、硫氧还蛋白还原酶、碘甲腺氨酸脱碘酶(ID)[2]。其中(Gpx)与硫氧还蛋白还原酶都有氧化还原作用，可以降解H2O2、脂质氧化物等，保护细胞免受氧化应激损伤；ID可参与甲状腺激素的转化。硒的缺乏可通过改变硒蛋白基因的表达而导致相关的肌肉功能障碍、感觉性或免疫性的功能缺陷[3]。此外，有研究表明，通过提高硒含量，可减少癌症的发生率及病死率，缓解自身免疫疾病的严重程度，降低氧化、物理及放射所引起的损伤，提高心理健康，延缓人类免疫缺陷病毒(HIV)感染后疾病的发展等多种作用[1]。

1.2 硒与甲状腺

硒作为人体的一种必需微量元素，存在于多种组织器官中，其中在甲状腺中浓度最高[4]。在动物实验中发现[5]即使提供完全不含硒的食物，在甲状腺中仍保留接近正常浓度的硒，但在血浆、肝、肾中的硒浓度几乎测不到。在人体中即使存在硒不足的情况，甲状腺也有优先利用的优势。鉴于此特性，硒蛋白在甲状腺抗氧化系统及甲状腺激素的合成、活化、代谢过程中发挥重要作用，其中与甲状腺关系最密切的为Gpx和ID。甲状腺通过产生甲状腺激素，作用于机体的任何组织来维持机体的活动。其中，激素合成过程中碘的活化、酪氨酸碘化和碘化酪氨酸偶联都是在H2O2存在的条件下，通过甲状腺过氧化物酶(TPO)合成。但甲状腺组织中H2O2的生成量远超过球蛋白碘化过程的需要[6]，而H2O2是一个高度活性的细胞毒性代谢产物，且人类自胎儿起便开始出现碘浓集及甲状腺激素的合成，这意味着甲状腺滤泡腔内一直产生H2O2。因此需要一个强大的抗氧化系统[7]来抵御其及活性氧中间产物，使甲状腺细胞免于受损。而谷胱甘肽过氧化物酶是甲状腺内最主要的还原H2O2酶系，硒代半胱氨酸位于其催化中心，因此体内硒水平决定着该酶的活性。硒水平的不足可能会导致该酶活性降低，不能抵御过量H2O2对甲状腺的氧化损伤。硒蛋白不仅参与甲状腺激素的合成，同样可调节甲状腺激素的代谢。甲状腺素(T4)在脱碘酶的作用下，脱碘形成三碘甲腺原氨酸(T3)和逆-三碘甲腺原氨酸(rT3)。而体内三种脱碘酶ID1、ID2、ID3经证实均为含硒酶。T4转化为T3可由ID1或ID2调节，ID1和ID3可使T3转化为rT3[8]。在人群中发现编码硒蛋白的基因突变会使甲状腺的功能受到影响[9]。此外，硒对免疫系统的调节[10]及抗炎症作用对自身免疫性甲状腺病也有保护作用。

2 碘与甲状腺

碘缺乏病(IDD)曾是我国常见的地方病，我国很多地区曾经存在不同程度的碘缺乏，所以为了防治碘缺乏，我国经历了从碘缺乏地区实行食盐加碘、全民食盐加碘及因地加碘的不同方法政策。而碘作为甲状腺激素合成的一种必需组成成分，其摄入不足及过量均会导致甲状腺疾病的发生，它的摄入与甲状腺疾病的发生呈U型曲线[11]。碘摄入不足会使甲状腺激素合成减少，导致IDD，影响胎儿和儿童神经发育，严重者称为克汀病；在成人，会引起结节性甲状腺肿，但IDD目前已基本消除。碘摄入过多时会抑制激素的合成及释放，诱发和加重甲状腺的自身免疫损伤，可致甲状腺疾病的增加[12]，主要为甲状腺功能减低(甲减)及自身免疫性甲状腺疾病，也有报道碘过量后会使乳头状甲状腺癌的发病率增加[13]，但目前碘过量与甲状腺癌的关系尚不明确。

3 硒与甲状腺疾病

3.1 硒与自身免疫性甲状腺病(AITD)

目前发现硒的补充对AITD有预防及保护作用。许多研究证实补充硒对桥本甲状腺炎(HT)的治疗有效。Gartner等[14]对自身免疫性甲状腺炎患者补充含硒制剂3～12 个月后，抗体滴度降低，甲状腺超声结构得到改善。相比HT，硒与Graves研究较少，有发现硒对Graves眼病患者的病情有一定的缓解作用[15]。也有研究报道甲巯咪唑联合含硒抗氧化物治疗Graves时，会加快甲状腺功能达到正常的速度，从而减少甲状腺受氧化损伤的时间[16]。但是目前并没有研究证明补充硒后使AITD的甲状腺功能恢复到正常，因此目前硒制剂只作为AITD的一种辅助治疗。

3.2 硒与甲状腺癌

甲状腺癌是内分泌疾病中常见的一种恶性肿瘤。按照组织学分型可分为：乳头状甲状腺癌、滤泡状甲状腺癌、甲状腺髓样癌及未分化型甲状腺癌。在奥地利的一项病例对照研究中发现甲状腺乳突状癌及滤泡癌中硒浓度明显低于甲状腺正常组中[17]，提示甲状腺组织中硒的低含量，可能增加甲状腺分化癌发生的危险。有研究发现编码谷胱甘肽-S-转移酶(含硒)基因多态性可能是甲状腺癌发生的危险因素[18]。在一项体外研究发现硒通过表达阻断S期及G2/S期的周期复制来抑制癌细胞的生长[19]。这些分子机制说明硒与甲状腺癌的发生可能有关。

3.3 硒与甲状腺肿

在土耳其低碘地区的学龄儿童中发现[20]，甲肿组的尿碘及血硒浓度均低于对照组。因此认为碘和硒的同时缺乏可能导致甲状腺肿的发生。一方面可能是因为碘缺乏会使甲状腺激素产生不足，从而刺激促甲状腺激素(TSH)的合成。在TSH的控制下，会使甲状腺激素合成过程中的过氧化物酶的电子受体—H2O2合成增多，当它产生过多时，会对甲状腺细胞产生氧化损伤。另一方面，硒的缺乏会降低谷胱甘肽过氧化物酶的活性，使细胞代谢产生的H2O2清除障碍，因此，硒和碘同时缺乏时会降低过谷胱甘肽氧化物的含量，从而在高的氧化毒物的作用下使甲状腺细胞损伤[21]，导致甲状腺体积的增大。值得注意的是：随着USI的实行，大部分地区碘营养状况已经发生变化。而在碘边缘充足及碘充足的地区发现[22-23]硒与甲状腺肿并不相关，有学者认为可能是由于碘营养对于甲状腺肿更为重要。但伊朗的学者发现[24]即使碘补给充分，甲状腺肿的发生与低硒仍相关。因此，目前对于碘、硒作用于甲状腺时是否存在交互作用并不明确。

3.4 硒与低T3综合征

低T3综合征是指非甲状腺疾病原因引起的血中T3降低的综合征，也称为甲状腺功能正常的病态综合征(ESS)，常常出现在严重疾病的重症患者中，在这类患者中发现硒水平明显低于正常人群组[25]。而补充硒会使ESS患者的甲状腺激素水平更早恢复正常[26]。动物实验中发现严重疾病可能会使肝内硒的重新分配，导致血清硒及肝中的硒浓度较其他组织下降更严重[25]。而T3循环中一个重要的部分是通过ID1脱碘酶使T4转变为T3，而ID1脱碘酶在肝内高表达。因此这可能与肝内依赖硒的脱碘酶的产生减少及活性降低有关。

4 结 语

硒、碘与甲状腺关系密切。碘不足、过量会使甲状腺疾病增加，所以我们应当密切监测人群中的碘含量。目前研究证实补充硒对甲状腺疾病有预防及治疗作用。但是和任何事物一样，均具有两面性。过量的以及长时间的补充硒会导致硒中毒。但硒与甲状腺的密切关系是毋庸置疑的，对于提高低硒地区人群的硒含量也日益提上日程，但是我们仍需要更多前瞻性及长期随访研究来证实。

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(本文编辑：张红)

韩雪鸿(1989— )，男，山西省阳泉市人，在读硕士，研究方向：糖尿病及其并发症。

2016-11-21

*本文通讯作者：李昭英